DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
İstatistik Fizik ve Termodinamik PH 321 Bahar 03+00+00 Seçmeli 3 6
Akademik Birim: Fizik Yandal Programı
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Lisans
Dersin Koordinatörü: - -
Dersin Amacı: Derste, termodinamiğin temel kavramlarını (makroskobik ve mikroskobik özellikler) içselleştirmeye ve problem çözme becerilerini keskinleştirmek amaçlanmıştır. Ders, öğrencilere, termodinamiğin temel kavramlarını canlı organizmaların uygulamalarına yönelik olarak öğrenmeleri için tasarlanmıştır. Yaşam bilimlerinde enerji dönüşümü çalışmalarına son derece yararlı bir giriş sağlanmaktadır. Bu konuda ele alınacak materyal, denge halindeki biyolojik sistemleri içeren temel problemlerin üstesinden gelmek için gereken araçları ve anlayışı sağlamayı amaçlamaktadır.
Dersin İçeriği: Enerji ve dönüşümü, termodinamiğin Birinci ve İkinci Kanunları, Gibbs serbest enerjisi, istatistiksel termodinamik, bağlanma dengeleri ve reaksiyon kinetiği.
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Termodinamik yasalarının yaşayan organizmalar örneklerine uygulanması.
  • 2- Entropi kavramını anlamak.
  • 3- Isı, iş gibi önemli termodinamik özelliklerin farklı örnekler için hesaplanması.
  • 4- Mikrofizik ve termodinamik arasındaki ilişkinin kurulması.
  • 5- Grup kuramları ile istatistiksel termodinamik problemlerinin tanımlanması ve çözümlenmesi.
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Dersler, dönem ortası yazılı ve sözlü sınav, dönem sonu yazılı ve sözlü sınav, kısa sınavlar ve ödevler


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık
1 Enerji, İş ve Enerjinin Formları İlgili konunun ders notlarından okunması
2 Birinci Yasa, İç. Enerji, Isı ve Entalpi İlgili konunun ders notlarından okunması
3 Entropi, İkinci Yasa İlgili konunun ders notlarından okunması
4 Üçüncü Yasa, Gibbs. Serbest Enerjisi, Denge Durumları İlgili konunun ders notlarından okunması
5 Tersinir Reaksiyonlar ve Faz Geçişleri İlgili konunun ders notlarından okunması
6 Kimyasal Potansiyeller İlgili konunun ders notlarından okunması
7 Ara Sınav İlk 6 hafta konularının tekrarı
8 İstatistiksel Termodinamiğe Giriş ve Boltzmann Dağılımları İlgili konunun ders notlarından okunması
9 Partisyon fonksiyonu, İdeal Gaz için Kinetik Enerji İlgili konunun ders notlarından okunması
10 İdeal Gaz için Potansiyel Enerji İlgili konunun ders notlarından okunması
11 Helmholtz Serbest Enerji, Pv=nRT Çıkarımı İlgili konunun ders notlarından okunması
12 Zayıf Etkileşen Parçacıklar İlgili konunun ders notlarından okunması
13 Termodinamik ve İstatistiksel Mekaniğin İlişkilendirilmesi İlgili konunun ders notlarından okunması
14 Genel Tekrar Tüm dönem anlatılan konuların tekrarı


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Haynie, D.T. Biological thermodynamics [second edition]. Cambridge University Press, 2008.e-book is available in Kadir Has Library: https://bit.ly/2Yr6ldW


DİĞER KAYNAKLAR

Fundamentals of statistical and thermal physics / Frederick Reif
Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Chemistry and Biology / Dill, Ken A., and Sarina Bromberg.


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Ödev 10 20
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 5 60
Final Sınavı 1 20
Total: 16 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Ödev10220
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar51050
Final Sınavı13838
Toplam İş Yükü (saat):150


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8 PY9 PY10 PY11
OC1                      
OC2                      
OC3                      
OC4                      
OC5